Ciencia

Para vos, Beakman

Hablamos de cianobacterias, soda cáustica, contaminación, pero al final, ¿qué es el agua?

El químico Bernardo Borkenztain cierra su ciclo sobre el agua explicando por qué nuestra biología es tan dependiente de esta sustancia.

06.03.2019 14:39

Lectura: 6'

2019-03-06T14:39:00
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Sirviendo el vaso

Quizás esta debió ser la columna que abriera el ciclo y no la que lo cerrara, pero el verano fue abundante de temas coyunturales como la sobredosificación de soda y las cianobacterias, y relegaron la que quizás sea la pregunta fundamental al cierre.

Desde el punto de vista de nuestra cotidianidad el agua es el segundo compuesto más necesario para vivir, inmediatamente después del oxígeno (técnicamente un elemento y no un compuesto) ya que al estar tres días a lo máximo sin ingerir agua el peligro de muerte es enorme, y en ciertos climas, una certeza.
Cabría preguntarse por qué es que nuestra biología es tan dependiente de esta sustancia; trataremos de dar una respuesta sin caer en la química formal, de ser posible.

En realidad, se trata de dos preguntas: la primera es qué tiene el agua de especial, y la segunda es por qué dependemos de ella. Veamos.

Primer sorbo: una molécula particular


En condiciones normales, la materia toma uno de tres estados, a saber: sólido, líquido o gas, normalmente en constante interconversión entre ellos.

Como norma general cuanto más "pesada" una molécula (una propiedad que se mide con la magnitud de masa molecular) más tiende a los estados más fijos y cuanto más "liviana" a los más desagregados. O sea, la más liviana de todas, el hidrógeno, es un gas, mientras que otra muy pesada como el plomo es un metal sólido. En ambos casos son elementos, pero el agua no lo es, como todo el mundo sabe (espero) es la combinación de dos átomos de hidrógeno con uno de oxígeno(1).

En este sentido, el anhídrido carbónico, que se forma con dos átomos de oxígeno y uno de carbono, es mucho más "pesada" y es un gas en condiciones normales (2), lo mismo que el amoníaco, compuesto de un átomo de nitrógeno y tres de hidrógeno.

El agua, sin embargo, es líquida, y eso se debe a una particularidad que le da el que sus moléculas son lo que se llama "polares", o sea que toman ciertas propiedades de pequeños imanes y pueden ejercer entre ellas una fuerza suplementaria de atracción (3), lo que las hace menos móviles y por eso más tendientes a los estados ordenados (CN).

Como consecuencia de lo anterior, además, el agua es un solvente extraordinario, capaz de incorporar una gran cantidad de sustancias, de un espectro más amplio de lo que sería esperable sin esta condición.

Segundo sorbo: los talasógenos

Este término, acuñado por Isaac Asimov en su ensayo del libro El electrón es zurdo y otros ensayos científicos (1977), describe cuáles serían las únicas sustancias capaces de formar océanos planetarios, y llega a la conclusión de que las más probables son tres: agua, amoníaco y metano (un átomo de carbono con cuatro de hidrógeno).

Su idea se basa en dos propiedades, la primera de las cuales es que para poder hacerlo debe ser abundante y como el hidrógeno es por lejos el elemento más común (de cada diez mil átomos del universo, más de nueve mil son hidrógeno) debe ser un componente, y los otros, a saber, oxígeno, carbono y nitrógeno, son los que lo siguen (4).

Por otro lado, y es obvio, el candidato a generador de océanos debe ser líquido en las condiciones ambientales del planeta, y eso varía; mientras gigantes como Júpiter pueden albergar a los otros (amoníaco y metano), en la Tierra solamente el agua puede ser de los tres estados al mismo tiempo, y eso es una combinación de tres propiedades: abundancia, masa total del planeta y distancia al Sol.

O sea, tenemos una molécula especial, que es extremadamente abundante, un gran solvente y se presenta en gran cantidad en su forma líquida, y eso es el por qué de que los océanos (y todo curso y reservorio) estén formados por agua y no por otra sustancia en la Tierra.

Más aún, al poder coexistir en los tres estados, tiene también la propiedad de formar nubes y lluvia, alcanzando a existir en zonas más alejadas de las concentraciones como ríos, lagos, etc. Y eso la hace aún más apta para ser el soporte de elección para la vida.

Tercer sorbo: ¿y por qué la precisamos?

La vida surge en el medio acuático, al menos en nuestro planeta, y eso se debe a todas las propiedades que antes reseñamos a vuelapluma, y eso es lo que motiva la dependencia de los organismos de ella, pero subyace la pregunta ontológica: ¿la dependencia es por el origen, o no?

Desde una perspectiva de realismo materialista la respuesta obvia es que sí; al nacer en el agua la evolución fue creando diferentes variables, pero siempre más o menos dependientes de ella. Es un criterio pragmático: como estaba allí, modeló lo que vino después.

Sin embargo, la ciencia tiene un principio explicativo del estado de las cosas que se llama "principio antrópico" que establece que el universo es como es porque existimos los seres que nos preguntamos respecto de eso, lo que implicaría que los seres humanos son el fin de la existencia y las cosas tienen las propiedades que tienen para que puedan existir. En ese sentido, no es tan automática la conclusión, porque dentro de cierto esquema de ideas (y sin caer en el creacionismo, que sería muy obvio) es necesario, al menos, preguntarse si las propiedades extraordinarias del agua no son tales para permitir el desarrollo de la vida, pero ese es un tema para la filosofía de la ciencia.

Fondo blanco


Sea como fuere, aún los organismos más resistentes a la deshidratación, como esporas o los tardígrados, requieren del aporte del agua para salir de un estado latente de supervivencia que es lo que los mantiene viables.

Por todo esto es que es obvio que debemos ser conscientes del valor de este recurso, y, si bien la tecnología puede llegar a darnos energía ilimitada y renovable que nos permita obtener agua potable de cualquier fuente por contaminada que esté, los ecosistemas que sustentan no son sustituibles, y sin las algas, invertebrados, peces y mamíferos que los habitan, no duraríamos mucho. O sí, pero a base de soylent verde...

Q.F. Bernardo Borkenztain
borky@montevideo.com.uy
TWITTER @berbork